便攜式癌癥測試使用智能手機新的黃金生物傳感器

2023-06-25 02:21:53 來源: 城市網

癌癥的早期診斷極大地提高了成功治療的幾率。然而，許多人，尤其是發展中國家的人，無法獲得檢測疾病的設施。

為了解決這個問題，布法羅大學領導的一個研究小組正在創建一種新的癌癥治療工具，醫療保健提供者最終可以在缺乏醫院，診所和其他治療中心的地區使用這種工具。

(資料圖)

在IEEE Journal of Quantum Electronics的選擇主題(8月17日)和ACS傳感器(7月18日)發表的一對研究論文中描述的工具是基于研究團隊創建的獨特的金生物傳感器。當與計算機或智能手機和其他廉價工具配對時，該系統能夠從血液樣本中發現癌癥生物標志物。

“智能手機和計算機在沒有基本醫療保健的地方越來越普遍。我們的系統利用了這一點。我們設計了一個簡單而有效的癌癥篩查系統，我們相信最終可以將其部署到最需要它的地區，” Qiaoqiang Gan，博士，UB工程與應用科學學院電氣工程副教授，同時也是這項研究的主要作者。

“初步測試顯示我們的系統與許多醫院使用的診斷測試一樣有效。我們希望改進系統并將其交到最需要它的人手中，因為我們越早發現癌癥就越好治療結果是，“ UB 生物醫學工程助理教授Yun Wu博士說，他也是這項研究的共同主要作者。

生物醫學工程系是UB的雅各布醫學和生物醫學科學學院以及工程與應用科學學院的聯合項目。

為了測試該系統，研究人員將黃金生物傳感器安裝到載玻片上。然后，他們將肺癌患者的血液樣本放在生物傳感器的頂部。接下來，他們將LED燈照射到樣品和生物傳感器上。

血液含有稱為外泌體的微小有機顆粒，含有肺癌生物標志物。這些生物標志物與生物傳感器結合并導致光的強度發生變化。

通過測量應用血液樣本之前和之后光強度的變化，研究人員可以檢測生物標記物。這種類型的傳感被稱為表面等離子體共振或SPR傳感。

在智能手機的實驗中，研究人員將生物傳感器安裝到手機的相機上。該系統提供了含有表皮生長因子受體(EFGR)的外泌體的實時成像，EFGR是一種常見于非小細胞肺癌患者的蛋白質，可用作篩選和早期檢測的生物標志物。

該系統還能夠檢測另一種稱為程序性死亡配體1(PD-L1)的生物標志物，這種蛋白質可以阻止免疫系統攻擊癌細胞。醫生測量肺癌患者的PD-L1水平，以評估檢查點抑制劑治療的有效性，這是一種新型的免疫治療。

總體結果顯示該系統在傳感準確性上與常見的癌癥診斷測試相當，例如酶聯免疫吸附測定(ELISA)。

新系統有幾個優點。研究人員表示，或許最有幫助的是，與醫療保健提供者使用的現有診斷工具相比，該系統體積小，操作簡便，制造成本相對較低。他們說，該系統的便攜性使其成為缺乏醫療服務的地區的理想選擇。

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